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Epoxy, Epoxyde, Résines époxydiques

ARCANE Industries propose :

1) Présentation générale des époxys : 

La résine époxy (ou époxyde, ou encore éthoxyde) a été découverte peu avant la deuxième guerre mondiale par un dentiste suisse qui a vendu son brevet à la firme bâloise Ciba. L'époxyde ou époxy est un groupement chimique qui donne son nom à des molécules ou monomères époxyde puis par extension aux polymères polyépoxyde. Il existe une grande variété de prépolymères comportant un ou plusieurs motifs époxydiques qui, après polycondensation avec un durcisseur, conduisent à des produits thermodurcis dont les principales applications concernent le collage (la plus connue de ces colles étant l'Araldite®) et les matériaux composites (matrice époxyde avec des renforts en fibre de verre ou de carbone). Commercialement les résines Epikote sont également bien connues.

 

Il présente des propriétés chimiques qui le rendent utile dans le domaine alimentaire et pour la construction. En effet, une fois « sec », il ne réagit pratiquement plus avec les aliments et l'oxygène (premier facteur de dégradation des aliments transformés), il agit donc comme une barrière. Une fois « sec », il prend aussi une forme rigide, ce qui permet de l'utiliser pour renforcer les contenants qui en sont enduits. De plus, lorsqu'il polymérise, il réagit chimiquement avec les matériaux organiques. Cette réaction en fait une colle ayant un bon facteur de traction en présence de maints matériaux. Comme colle, il est aussi employé pour réaliser des circuits imprimés. La résine époxy est aussi utilisée pour la finition de sols industriels, décoratifs et aussi dans l'agro-alimentaire grâce à ses propriétés de résistance aux contraintes chimiques et mécaniques.

 

2) Principe de formulation des résines époxydiques :

Il s’agit de macromolécules linéaires résultant de la polycondensation d’un groupement époxyde (le plus souvent l’épichlorhydrine (qui en représente la forme la plus simple) avec un diol (comme le bisphénol).  La réunion des 2 produits forme un monomère le diglycidyléther du bisphénol A (DGEBA). Pour obtenir la polymérisation du DGEBA, un durcisseur ou un catalyseur est ajouté (deuxième composant) permettant la formation d’une molécule tridimensionnelle par création de ponts intermédiaires entre les chaînes linéaires. Le choix du durcisseur est fonction de l’application envisagée et des caractéristiques du produit fini.

Ce sont les groupes époxydiques qui, à chaque extrémité de la chaîne, sont responsables de la très grande réactivité des résines époxydes. Mais il ne faut pas oublier que les groupes hydroxyles OH, qui se trouvent au milieu de la molécule, peuvent également réagir ; ce sont même eux qui initient la réaction avec les durcisseurs du type anhydride. Les durcisseurs peuvent agir entre 15 et 200°C , suivant leur nature chimique. On les classe habituellement en deux groupes : 

  • Les durcisseurs acides : À raison de 30 à 150 % du poids de la résine. Ce sont en général des anhydrides d’acides (anhydrides méthyltétrahydrophtalique, endométhylène tétrahydrophtalique, phtalique, hexahydrophtalique, chlorendique, pyromellitique….)
  • Les durcisseur basiques À raison de 5 à 100 % du poids de la résine. Ce sont habituellement:
    • des amines aromatiques (agissant généralement à chaud) :diaminodiphényl métal, phénylène diamine…
    • des amines aliphatiques ou cycloaliphatiques (agissant généralement à température ambiante) triéthylène tétramine, méthylène diamine …
    • des polyaminoamides
    • des adduits de polyamines aliphatiques (mélanges de résines ayant partiellement réagi et contenant un excès d’amines)
  • Le durcissement peut également être obtenu sous l’action des résines synthétiques telles que phénoplastes et aminoplastes. Dans ce cas il se développe une réaction d’addition conduisant à une résine thermorigide. Certaines résines époxydiques modifiées en particulier celles utilisées dans les applications électriques, sont des résines durcies sous l’action de polyanhydrides en présence de catalyseurs spéciaux qui sont généralement des amines tertiaires ou des aminophénols. Le complexe trifluorure de bore/ monoéthylamine est souvent utilisé comme catalyseur latent, c’est à dire stable à froid, associé au durcisseur ainsi que le dicyanoamide dans les poudres époxydiques pour peintures.

 

3) Diversités des époxys et de leurs applications : à suivre... 

  • Domaine d'utilisation

      ARCANE Industries propose :

      1) Présentation générale des époxys : 

      La résine époxy (ou époxyde, ou encore éthoxyde) a été découverte peu avant la deuxième guerre mondiale par un dentiste suisse qui a vendu son brevet à la firme bâloise Ciba. L'époxyde ou époxy est un groupement chimique qui donne son nom à des molécules ou monomères époxyde puis par extension aux polymères polyépoxyde. Il existe une grande variété de prépolymères comportant un ou plusieurs motifs époxydiques qui, après polycondensation avec un durcisseur, conduisent à des produits thermodurcis dont les principales applications concernent le collage (la plus connue de ces colles étant l'Araldite®) et les matériaux composites (matrice époxyde avec des renforts en fibre de verre ou de carbone). Commercialement les résines Epikote sont également bien connues.

       

      Il présente des propriétés chimiques qui le rendent utile dans le domaine alimentaire et pour la construction. En effet, une fois « sec », il ne réagit pratiquement plus avec les aliments et l'oxygène (premier facteur de dégradation des aliments transformés), il agit donc comme une barrière. Une fois « sec », il prend aussi une forme rigide, ce qui permet de l'utiliser pour renforcer les contenants qui en sont enduits. De plus, lorsqu'il polymérise, il réagit chimiquement avec les matériaux organiques. Cette réaction en fait une colle ayant un bon facteur de traction en présence de maints matériaux. Comme colle, il est aussi employé pour réaliser des circuits imprimés. La résine époxy est aussi utilisée pour la finition de sols industriels, décoratifs et aussi dans l'agro-alimentaire grâce à ses propriétés de résistance aux contraintes chimiques et mécaniques.

       

      2) Principe de formulation des résines époxydiques :

      Il s’agit de macromolécules linéaires résultant de la polycondensation d’un groupement époxyde (le plus souvent l’épichlorhydrine (qui en représente la forme la plus simple) avec un diol (comme le bisphénol).  La réunion des 2 produits forme un monomère le diglycidyléther du bisphénol A (DGEBA). Pour obtenir la polymérisation du DGEBA, un durcisseur ou un catalyseur est ajouté (deuxième composant) permettant la formation d’une molécule tridimensionnelle par création de ponts intermédiaires entre les chaînes linéaires. Le choix du durcisseur est fonction de l’application envisagée et des caractéristiques du produit fini.

      Ce sont les groupes époxydiques qui, à chaque extrémité de la chaîne, sont responsables de la très grande réactivité des résines époxydes. Mais il ne faut pas oublier que les groupes hydroxyles OH, qui se trouvent au milieu de la molécule, peuvent également réagir ; ce sont même eux qui initient la réaction avec les durcisseurs du type anhydride. Les durcisseurs peuvent agir entre 15 et 200°C , suivant leur nature chimique. On les classe habituellement en deux groupes : 

      • Les durcisseurs acides : À raison de 30 à 150 % du poids de la résine. Ce sont en général des anhydrides d’acides (anhydrides méthyltétrahydrophtalique, endométhylène tétrahydrophtalique, phtalique, hexahydrophtalique, chlorendique, pyromellitique….)
      • Les durcisseur basiques À raison de 5 à 100 % du poids de la résine. Ce sont habituellement:
        • des amines aromatiques (agissant généralement à chaud) :diaminodiphényl métal, phénylène diamine…
        • des amines aliphatiques ou cycloaliphatiques (agissant généralement à température ambiante) triéthylène tétramine, méthylène diamine …
        • des polyaminoamides
        • des adduits de polyamines aliphatiques (mélanges de résines ayant partiellement réagi et contenant un excès d’amines)
      • Le durcissement peut également être obtenu sous l’action des résines synthétiques telles que phénoplastes et aminoplastes. Dans ce cas il se développe une réaction d’addition conduisant à une résine thermorigide. Certaines résines époxydiques modifiées en particulier celles utilisées dans les applications électriques, sont des résines durcies sous l’action de polyanhydrides en présence de catalyseurs spéciaux qui sont généralement des amines tertiaires ou des aminophénols. Le complexe trifluorure de bore/ monoéthylamine est souvent utilisé comme catalyseur latent, c’est à dire stable à froid, associé au durcisseur ainsi que le dicyanoamide dans les poudres époxydiques pour peintures.

       

      3) Diversités des époxys et de leurs applications : à suivre... 

  • Domaine d'utilisation

ARCANE Industries propose :

1) Présentation générale des époxys : 

La résine époxy (ou époxyde, ou encore éthoxyde) a été découverte peu avant la deuxième guerre mondiale par un dentiste suisse qui a vendu son brevet à la firme bâloise Ciba. L'époxyde ou époxy est un groupement chimique qui donne son nom à des molécules ou monomères époxyde puis par extension aux polymères polyépoxyde. Il existe une grande variété de prépolymères comportant un ou plusieurs motifs époxydiques qui, après polycondensation avec un durcisseur, conduisent à des produits thermodurcis dont les principales applications concernent le collage (la plus connue de ces colles étant l'Araldite®) et les matériaux composites (matrice époxyde avec des renforts en fibre de verre ou de carbone). Commercialement les résines Epikote sont également bien connues.

 

Il présente des propriétés chimiques qui le rendent utile dans le domaine alimentaire et pour la construction. En effet, une fois « sec », il ne réagit pratiquement plus avec les aliments et l'oxygène (premier facteur de dégradation des aliments transformés), il agit donc comme une barrière. Une fois « sec », il prend aussi une forme rigide, ce qui permet de l'utiliser pour renforcer les contenants qui en sont enduits. De plus, lorsqu'il polymérise, il réagit chimiquement avec les matériaux organiques. Cette réaction en fait une colle ayant un bon facteur de traction en présence de maints matériaux. Comme colle, il est aussi employé pour réaliser des circuits imprimés. La résine époxy est aussi utilisée pour la finition de sols industriels, décoratifs et aussi dans l'agro-alimentaire grâce à ses propriétés de résistance aux contraintes chimiques et mécaniques.

 

2) Principe de formulation des résines époxydiques :

Il s’agit de macromolécules linéaires résultant de la polycondensation d’un groupement époxyde (le plus souvent l’épichlorhydrine (qui en représente la forme la plus simple) avec un diol (comme le bisphénol).  La réunion des 2 produits forme un monomère le diglycidyléther du bisphénol A (DGEBA). Pour obtenir la polymérisation du DGEBA, un durcisseur ou un catalyseur est ajouté (deuxième composant) permettant la formation d’une molécule tridimensionnelle par création de ponts intermédiaires entre les chaînes linéaires. Le choix du durcisseur est fonction de l’application envisagée et des caractéristiques du produit fini.

Ce sont les groupes époxydiques qui, à chaque extrémité de la chaîne, sont responsables de la très grande réactivité des résines époxydes. Mais il ne faut pas oublier que les groupes hydroxyles OH, qui se trouvent au milieu de la molécule, peuvent également réagir ; ce sont même eux qui initient la réaction avec les durcisseurs du type anhydride. Les durcisseurs peuvent agir entre 15 et 200°C , suivant leur nature chimique. On les classe habituellement en deux groupes : 

  • Les durcisseurs acides : À raison de 30 à 150 % du poids de la résine. Ce sont en général des anhydrides d’acides (anhydrides méthyltétrahydrophtalique, endométhylène tétrahydrophtalique, phtalique, hexahydrophtalique, chlorendique, pyromellitique….)
  • Les durcisseur basiques À raison de 5 à 100 % du poids de la résine. Ce sont habituellement:
    • des amines aromatiques (agissant généralement à chaud) :diaminodiphényl métal, phénylène diamine…
    • des amines aliphatiques ou cycloaliphatiques (agissant généralement à température ambiante) triéthylène tétramine, méthylène diamine …
    • des polyaminoamides
    • des adduits de polyamines aliphatiques (mélanges de résines ayant partiellement réagi et contenant un excès d’amines)
  • Le durcissement peut également être obtenu sous l’action des résines synthétiques telles que phénoplastes et aminoplastes. Dans ce cas il se développe une réaction d’addition conduisant à une résine thermorigide. Certaines résines époxydiques modifiées en particulier celles utilisées dans les applications électriques, sont des résines durcies sous l’action de polyanhydrides en présence de catalyseurs spéciaux qui sont généralement des amines tertiaires ou des aminophénols. Le complexe trifluorure de bore/ monoéthylamine est souvent utilisé comme catalyseur latent, c’est à dire stable à froid, associé au durcisseur ainsi que le dicyanoamide dans les poudres époxydiques pour peintures.

 

3) Diversités des époxys et de leurs applications : à suivre... 

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